工程训练实训指导书 （现代制造技术分册）

1. 工程训练实训指导书（现代制造技术分册） 第三章　数控车削实训 沈阳航空工业学院工程训练中心

2. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 3.2 数控车床操作

3. 第三章 数控车削实训 与普通车床相类似，数控车床是数控机床中应用最广泛的一种。在数控车床上可以完成各种带有复杂母线的回转体零件的加工。高等级的数控车床（一般称为车削中心）还能进行铣削、钻削以及各种多边形零件的加工。在零件的复杂程度、加工精度和一致性方面，都是普通车床加工无法比拟的。

4. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 数控系统是数控机床的核心。数控机床根据功能和性能的要求，配置不同的数控系统。系统不同，其指令代码也有差别，因此，编程时应按照所使用数控系统代码的编程规则进行编程。现以华中数控为例介绍车削系统的编程指令。 3.1.1 辅助功能M代码 1．程序暂停M00 当CNC执行到M00指令时，将暂停执行当前程序以方便操作者进行刀具和工件的尺寸测量、工件调头、手动变速等操作。暂停时机床的主轴、进给及冷却液停止，而全部现存的模态信息保持不变，欲继续执行后续程序，重按操作面板上的循环启动键。

5. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 2．程序结束M02 M02编在主程序的最后一个程序段中，当CNC执行到M02指令时机床进给、冷却液全部停止，加工结束。使用M02的程序结束后，若要重新执行该程序，就得重新调用该程序，然后再按操作面板上的循环启动键。 3．程序结束并返回到零件程序头M30 M30和M02功能基本相同，只是M30指令还兼有控制返回到零件程序头(%)的作用，使用M30的程序结束后，若要重新执行该程序，只需再次按操作面板上的循环启动键。

6. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 4．子程序调用M98及从子程序返回M99 M98用来调用子程序，M99表示子程序结束，执行M99使控制返回到主程序。 (1) 子程序的格式 %**** M99 在子程序开头必须规定子程序号，以作为调用入口地址，在子程序的结尾用M99，以控制执行完该子程序后返回主程序。

7. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 (2) 调用子程序的格式 M98 P_ L_ P：被调用的子程序号； L：重复调用次数。 5．主轴控制指令M03、M04、M05 M03：启动主轴以程序中编制的主轴速度顺时针方向旋转。 M04：启动主轴以程序中编制的主轴速度逆时针方向旋转。 M05：使主轴停止旋转。

8. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 6．换刀指令M06 M06用于在加工中心上调用一个欲安装在主轴上的刀具，刀具将被自动地安装在主轴上。 7．冷却液打开停止指令M07、M09 M07：指令将打开冷却液管道； M09：指令将关闭冷却液管道。

9. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 3.1.2主轴功能S、进给功能F和刀具功能T 1．主轴功能S 主轴功能S控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转/每分钟(r/min)。 恒线速度功能时S指定切削线速度，其后的数值单位为米/每分钟(m/min)。（G96 恒线速度有效、G97 取消恒线速度） S是模态指令，S 功能只有在主轴速度可调节时有效。S所编程的主轴转速可以借助机床控制面板上的主轴倍率开关进行修调。

10. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 2．进给速度F F指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度，F的单位取决于G94(每分钟进给量mm/min)或G95(主轴每转一转刀具的进给量mm/r)。 注意： （1）当使用每转进给量方式时，必须在主轴上安装一个位置编码器； （2）直径编程时，X 轴方向的进给速度为：半径的变化量/分、半径的变化量/转

11. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 3．刀具功能(T机能) T代码用于选刀，其后的4位数字分别表示选择的刀具号和刀具补偿号。T代码与刀具的关系是由机床制造厂规定的，请参考机床厂家的说明书。 执行T 指令，转动转塔刀架，选用指定的刀具。当一个程序段同时包含T 代码与刀具移动指令时：先执行T代码指令，而后执行刀具移动指令。 T 指令同时调入刀补寄存器中的补偿值。

12. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 3.1.3 准备功能G代码 1．绝对值编程G90与相对值编程G91 绝对编程时，用G90 指令后面的X、Z 表示X 轴、Z 轴的坐标值；增量编程时， 用U、W 或G91 指令后面的X、Z 表示X 轴、Z 轴的增量值；其中表示增量的字符U、W 不能用于循环指令G80、G81、G82、G71、G72、G73、G76 程序段中，但可用于定义精加工轮廓的程序中。

13. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 2．坐标系选择G54-G59 见数控铣实训部分相应的内容。 3．直径方式和半径方式编程 格式：G36 G37 说明： G36：直径编程； G37：半径编程； 数控车床的工件外形通常是旋转体，其X轴尺寸可以用两种方式加以指定：直径方式和半径方式。G36为缺省值，机床出厂一般设为直径编程。

14. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 4．快速定位G00 格式：G00 X（U）_ Z（W）_ 说明： X 、Z ：为绝对编程时，快速定位终点在工件坐标系中的坐标； U 、W ：为增量编程时，快速定位终点相对于起点的位移量； G00指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。G00指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定，不能用F规定。

15. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 G00 一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。快移速度可由面板上的快速修调按钮修正。 G00 为模态功能，可由G01、G02、G03或G32功能注销。 注意： 在执行G00 指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞。常见的做法是，将X 轴移动到安全位置，再放心地执行G00 指令。

16. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 5．线性进给G01 格式：G01 X（U）_ Z（W） _ F_ ； 说明： X 、Z ：为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标； U 、W ：为增量编程时终点相对于起点的位移量； F：合成进给速度。 G01 指令刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线(联动直线轴的合成轨迹为直线)移动到程序段指令的终点。 G01是模态代码，可由G00、G02、G03 或G32 功能注销。

17. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 6．圆弧进给G02/G03 格式： 说明： G02/G03 指令刀具按顺时针/逆时针进行圆弧加工。 I 、K：圆心相对于圆弧起点的增加量，在绝对、增量编程时都是以增量方式指定，在直径、半径编程时都是半径值。

18. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 7．螺纹切削G32 格式：G32 X（U）__Z（W）__R__E__P__F__ 说明： X 、Z：为绝对编程时，有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标； U 、W：为增量编程时，有效螺纹终点相对于螺纹切削起点的位移量；

19. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 F： 螺纹导程，即主轴每转一圈，刀具相对于工件的进给值； R 、E：螺纹切削的退尾量，R表示Z向退尾量；E为X向退尾量。 P：主轴基准脉冲处距离螺纹切削起始点的主轴转角。 使用G32指令能加工圆柱螺纹、锥螺纹和端面螺纹。如图所示为锥螺纹切削时各参数的意义。

20. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 8．内（外）径切削循环G80 （1）圆柱面内（外）径切削循环 格式： G80 X__Z__F__； X 、Z：绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，图形中用U、W表示，其符号由轨迹1和2的方向确定。 该指令执行如图所示A→B→C→D→A的轨迹动作。

21. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 （2）圆锥面内（外）径切削循环 格式： G80 X__Z__ I__F__； X 、Z：绝对值编程时，为切削终点C 在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为切削终点C 相对于循环起点A的有向距离，图形中用U、W 表示。

22. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 9.端面切削循环G81 （1） 端面切削循环 格式：G81 X__Z__F__； X 、Z：绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为切削终点C 相对于循环起点A的有向距离，图形中用U、W表示，其符号由轨迹1和2的方向确定。该指令执行如图所示A→B→C→D→A 的轨迹动作。

23. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 （2） 圆锥端面切削循环 格式： G81 X__Z__ K__F__； X 、Z：绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为切削终点C 相对于循环起点A的有向距离，图形中用U、W 表示。 K：为切削起点B 相对于切削终点C的Z向有向距离。 该指令执行如图所示A→B→C→D→A 的轨迹动作。

24. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 10． 螺纹切削循环G82 （1） 直螺纹切削循环 格式： G82 X（U）__Z（W）__R __E __C __P__F__； 说明： X 、Z：绝对值编程时，为螺纹终点C在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为螺纹终点C 相对于循环起点A的有向距离，图形中用U、W 表示，其符号由轨迹1和2的方向确定； R, E：螺纹切削的退尾量，R、E均为向量，R为Z向回退量；E为X向回退量，R、E可以省略，表示不用回退功能；

25. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 C：螺纹头数，为0或1时切削单头螺纹； P：单头螺纹切削时，为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角(缺省值为0)；多头螺纹切削时，为相邻螺纹头的切削起始点之间对应的主轴转角。 F：螺纹导程；该指令执行如图所示A→B→C→D→E→A的轨迹动作。

26. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 图3-9 锥螺纹切削循环

27. 第三章 数控车削实训 3.1 数控车编程指令 （2） 锥螺纹切削循环 格式： G82 X__Z__ I__R__E__C__P__F__； X 、Z：绝对值编程时，为螺纹终点C在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为螺纹终点C相对于循环起点A的有向距离，图形中用U、W表示。 I：为螺纹起点B与螺纹终点C的半径差。其符号为差的符号(无论是绝对值编程还是增量值编程)； R, E：螺纹切削的退尾量，R、E均为向量，R为Z向回退量；E为X向回退量，R、E可以省略，表示不用回退功能； C：螺纹头数，为0或1时切削单头螺纹； P：单头螺纹切削时，为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角(缺省值为0)；多头螺纹切削时，为相邻螺纹头的切削起始点之间对应的主轴转角。 F：螺纹导程；该指令执行图3-9所示A→B→C→D→A的轨迹动作。

28. 第三章 数控车削实训 3.2 数控车床操作 3.2.1 NC系统操作界面 在机床及数控系统通电后，如果一切正常，数控系统的显示屏会显示华中数控车床软件的操作界面。

29. 第三章 数控车削实训 3.2 数控车床操作 3.2.2 数控车床操作步骤 1．依次打开机床电源、NC电源、显示器及计算机电源开关； 2．启动数控系统，松开急停旋钮； 3．回参考点 （1）将操作面板中工作方式置为回参考点； （2）依次按压操作面板中+X、+Z键，机床回到参考点后，各参考点指示灯亮。 4．程序编辑 （1）在主界面下按F2（程序编辑），进入编辑功能子菜单； （2）在编辑功能编辑功能子菜单下按F1（文件管理）；

30. 第三章 数控车削实训 3.2 数控车床操作 （3）选择“新建文件”选项，按Enter键确认； （4）输入新的文件名 (例如O1112)，按下Enter键确认（注意：新文件名不能和当前磁盘中的已经存在的文件名相同）； （5）在编辑区输入程序，按F4键保存文件，按F10键返回主菜单。 5．坐标系参数输入 如果在加工程序中，用G54-G59指令设置坐标系，必须在运行程序前输入坐标系参数，具体步骤如下： （1）主界面下按F4（MDI）； （2）MDI功能子菜单下按F4（坐标系）； （3）按PageUp、PageDown键切换至需要设置的坐标系页面；

31. 第三章 数控车削实训 3.2 数控车床操作 （4）输入对刀所得的工件坐标系原点相对于机床零点的值，并按Enter键确定，按F10键返回主菜单。 6．程序校验及自动加工 （1）主界面下按F1键（自动加工），进入自动加工子菜单； （2）在自动加工子菜单下，按F1键（程序选择）； （3）按F1键（磁盘程序）； （4）利用键盘上的方向键选择待加工的文件名，并按Enter键确定； （5）按F3键（程序校验）； （6）将操作面板中工作方式置为自动加工，并按循环启动键；

32. 第三章 数控车削实训 3.2 数控车床操作 （7）按F4（重新运行），并按操作面板中的循环启动键。 7．关机 （1）按下急停按钮； （2）主界面下按Alt+X键，退出数控系统； （3）依次关闭显示器、计算机主机电源、NC电源及机床电源开关。